Устройство для испытания текстильных материалов на удар

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 3005 д 1 1 а 1 Щ 1 01 М 3/32щщщ щ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Мащ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Куйбышевское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Нефтехимавтоматика"(56) Авторское свидетельство СССРР 352186, кл. С 01 М 3/32, 1970.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА УДАР(57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытания текстильныхматериалов на многократные ударныенагрузки. Целью изобретения являетсяповышение точности путем обеспеченияконтроля за работой зажимного элемен та, связанного с образцом. В устройство введены блок 15 временных команд,анализатор 16 и цифровой регистратор17, Образец 8 в виде нити закрепленодним концом в пассивном захвате 5, адругим - в активном захвате 6, выполненном раздвижным. Образец 8 подвергают растяжению грузом 11, удару маятником 1 и нагреву нагревателем 12,В момент удара анализатор 16 контролирует наличие или отсутствие проскальзывания образца 8 в раздвижномзахвате 6 и величину его остаточногоудлинения и в зависимости от полученного результата через блок 15 временных команд задает дальнейший режим диспытания. Кривую испытаний в аналоговой форме получают применением регистрирующего прибора 14. 2 э.п.ф-лы,3 ил.Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытания текстильныхматериалов на многократные ударныенагрузки,Цель изобретения - повышение точности путем обеспечения контроля заработой зажимного элемента, связанного с образцом.На фиг,1 изображена блок-схемапредлагаемого устройства; на фиг.2схема анализатора; на Фиг.З - схемаблоков временных команд,Устройство состоит из маятника 1,ца конце которого имеется ударник 2,механизма 3 подъема маятника, датчика 4 положения маятника, пассивногозажима 5 и активного зажима 6, выполненного раздвижным, исполнительногомеханизма 7 активного зажима, испытуемого образца (нити) 8, датчика 9удлинения механизма нагружения образца растягивающей нагрузкой, выполненного в виде ролика 10 и груза11, нагревателя 12 с регулятором 13температуры, регистрирующего прибора 14, блока 15 временных команд,анализатора 16 и циФрового регистратора 17,Электронная схема анализатора 16(Фиг,2) состоит из генератора 18 импульсов, двух генераторных ключей 19и 20, двух триггерных ключей 21 и 22,гыходцого ключа 23, основного реверсивного счетчика 24 с двумя входами:сложения и вычитания, циФроаналогового преобразователя (ЦАП) 25, компаратора 26 с прямым и инверсным выходами, двух линий 27 и 28 задержки (ЛЗ),триггера 29, четырех схем 30-3.3 И,двух схем 34 и 35 ИЛИ, дополнительного реверсивного счетчика 36 с двумявходами: сложения и вычитания, определителя 37 нуля состояния разрядовсчетчика 36, схемы 38 НЕ, двух схем39 и 40 совпадения и схемы 41 ИЛИ.Электронная схема блока 15 (Фиг.З)временных команд состоит из шести одцовцбраторов (СВ) 42-47, четырех линий 48-51 задержки, двух триггеров52 и 53 с входами установки "1" и"0", трех ключей 54-56 и схемы 57 ИЛИ,Для всех ключей, приведенных наФиг.2 и 3, информационными являютсяте шицы (вход и выход), которые имеют прямое продолжение по входу. Так,для ключей 19-22 и 55 и 56 информационными входом и выходом являются соответственно верхняя и нижняя шины,для ключа 23 - нижняя и верхняя шины,а для ключа 54 - левая и правая шины,5Остальные входы ключей являются уп. -равляющими.В основном реверсивном счетчике 24записано небольшое число тп, которомуна выходе ЦАП 25 соответствует напря 10 жение Б , равное начальному напряжению 1 с датчика 9 удлинения.Устройство работает следующим образом,Один конец образца 8 закрепляют в1 пассивном зажиме 5, а другой конец,пропущенный через раздвижной зажим 6,датчик 9 удлинения и ролик 10 закрепляют на. грузе 11, который обеспечивает напряжение образца растягиваю 20 щей нагрузкой, Далее нажимают кнопкуПуск, после чего запускается в работу одновибратор 42 блока 15 временных команд. Импульсом с одновибратора42 устанавливается в "1" триггер 52,25 который своим "1" потенциалом запускает в работу регулятор 13 температуры и открывает ключи 54-56, в результате чего нагреватель 12 начинает прогревать испытуемый образец 8 (напри 30 мер, нить) .Спустя определенное время (десятки секунд - единицы минут), зависящее от типа и размера испытуемого образца 8 и равное временной задержке,получаемой с помощью линии 48 задержки устанавливается в "1"триггер 53.Потенциал " 1" с триггера 53 запускает в работу механизм 3 подъема маятника 1. С этого момента начинаются40 испытания. Достигнув верхней точки,маятник 1 переходит в свободное падение, ударяя ударником 2 по образцу 8.Момент удара Фиксируется датчиком 4положения. Датчик положения посыпает45 в блок 15 временных команд электрический импульс. Этот импульс, сФормированный по амплитуде и длительностиодновибраторами 43 и 44,поступаетсоответственно через открытый ключ50 54 в циФровой регистратор 17 и черезсхему 57 ИЛИ - на управляющие входыгенераторных ключей 19 и 20.По этой команде (поступившей ванализатор 16) осуществляется конт 55 роль работы раздвижного зажима 6.При этом возможны два случая:а) Раздвижной зажим 6 работаетнормально и проскальзывания образцаудара сигнал на выходе датчика 9 удлинения не меняется (нет вытягивания нити в пространство между зажимами), Компаратор 26 не меняет своего состояния, так как сигнал Щ,) на выходе ЦАП 25 равен сигналу (1 ) с датчика 9 удлинения, а импульс с одновибратора 44 подготовил к работе генераторные ключи 19 и 20, при этом 10 ключ 20 откршт, Импульс с генератора 18 увеличивает на единицу состояние основного реверсивного счетчика 24, Появляется дополнительная ступенька напряжения Ь 11 на выходе ЦАП 25, при 15 этом 11, + ЬЦ, становится большим, чемв результате чего срабатывает компаратор 26, меняя свое состояние на обратное, генераторный ключ 20 закрывается, а генераторный ключ 20 19 открывается. Следующий импульс с генератора 18 вернет схему в исходное состояние, в результате чего вычтется "1" из основного реверсивного счетчика 24, напряжение на выходе ЦАП 25 станет равным 11 , а компаратор вернется в первоначальное положение.б) Раздвижной зажим 6 не держит образец 8. Тогда после удара ударника 2 по образцу (нити) 8 произойдет его 30 вытяжка через раздвижной зажим 6 внутрь пространства между зажимами 5 и 6, при этом груз 11 приподнимается, и напряжение на выходе датчика удлинения .9 уменьшится и станет равнымКомпаратор 26 изменит свое состояние на обратное. При поступлении импульса с одновибратора 44 открытым теперь будет генераторный ключ 19 и импульсы с генератора 18 через 40 него поступят на шину вычитания основного реверсивного счетчика 24, уменьшая записанное там число ш,. По мере вычитания этого числа наступит момент, когда новое .число ш, бу дет эквивалентно новому напряжению (11,) на выходе ЦАП 25, равному сигналу (1,) с датчика удлинения. Компаратор 26 переходит в режим переклю чений, сохраняя неизменным число ш 50 в основном реверсивном счетчике 24, Одновременно импульсы на выходе генераторного ключа 19 поступят через открытый триггерный ключ 21 на вход установки "1" триггера 29, устанавливая его по прямому выходу в "1". С небольшой задержкой (необходимой/ для устойчивого переключения триггера 29) импульсы через линию 28 задержки, схему 32 И и схему 35 ИЛИ поступят на вход сложения дополнительного реверсивного счетчика 36. Сработает определитель 37 нуля, блокируя триггер 29 (закрываются триггерные ключи 21 и 22), при этом в дополнительном реверсивном счетчике 36 запишется то же число, которое одновременно вычиталось иэ основного реверсивного счетчика 24. К схеме 40 совпадения подключены выходы тех разрядов дополнительного реверсивного счетчика 36, которые в цифровом эквиваленте определяют наступление проскальзывания нити. В этом случае схема 40 совпадения через схему 41 ИЛИ выдает сигнал в блок 15 временных команд. Этот сигнал вернет оба триггера этого блока (52 и 53) в исходное состояние, при этом закроются ключи 54-56 и испытания остановятся.В случае нормальной работы зажима 6 работа устройства продолжится. Отсутствие сигнала от схемы 40 совпадения вызывает появление на входе исполнительного механизма 7 команды с блока 15 временных команд на открытие активного зажима 6. Эта команда формируется одновибратором 45 после срабатывания линии 49 задержки, Открывается активный зажим 6 и груз 11 выбирает слабину образца (нити) 8, которая образовалась за счет его деформации на участке между зажимами 5 и 6. Напряжение с датчика 9 удлинения увеличится и одновибратор 46 после соответствующей задержки, обусловленной линией 50 задержки, откроет генераторные ключи 19 и 20, В основном реверсивном счетчике 24 произойдет за-пись величины прибавки напряжения в цифровом коде Точно такое же число запишется в дополнительном реверсивном счетчике 36, Схема 39 совпадения проконтролирует величину этой прибавки. Ко входам схемы 39 совпадения подключены выходы тех разрядов дополнительного реверсивного счетчика 36, которые в цифровом эквиваленте задают величину удлинения нити, при котором она теряет свои прочностные свойства, поэтому, если первые удары вызывают небольшую деформацию образца (нити) 8, то в дополнительном реверсивном счетчике 36 запишется небольшое число и схема 39 совпадения не сработает. В этом случае после не25 Формула изобретения 1. Устройство для испытания текстильных материалов ца удар, содержа- ЗО щее маятник с механизмом подъема и датчиком положения маятника, пассивный и активный зажимы, последний из которых выполнен раздвижным и имеет исполнительный механизм для попеременного взаимодействия с образцом,35 механизм цагружения образца растягивающей нагрузкой с датчиком удлинения, нагреватель с регулятором температуры, цифровой регистратор и связанный с датчиком положения и удлинения регистрирующий прибор, о т л ич а и щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено анализатором, шиной "Пуск" и блоком вре 45 мецных команд, связанным двумя своими выходами и одним входом с анализатором, третьим выходом - с первым входом цифрового регистратора, четвертым выходом - с исполнительным механизмом,50 пятым выходом - с регулятором температуры, шестым выходом - с механизмом подъема, вторым входом - с шиной Пуск, третьим входом - с датчиком положения маятника, анализатор связан своим третьим входом с датчиком удлинения образца, а вторым выходом - с вторым входом цифровогорегистратора. 5 13 б 300 обходимой задержки одновибратор 47 выдает команду на открытие выходного ключа 23, после чего импульсы генератора 18 поступают в цифровой регист ратор 17 и одновременно через схему 34 ИЛИ,на вход вычитания дополнительного реверсивного счетчика Зб, в результате чего начинается списывание числа, занесенного в этот счетчик. В момент обнуления дополнительного реверсивного счетчика Зб сработает определитель 37 нуля, закрывая выходной ключ 23, и в цифровой регистратор 17 поступит количество импульсов, кото рое находилось в дополнительном реверсивном счетчике 36 (так как в цифровой регистратор 17 поступит в цифровом эквиваленте информация о полученном удлинении). Информация о числе ударов и напряжении с датчика 9 удлинения образца поступает на вход регистрирующего прибора 14, где в аналоговой форме вычерчивается кривая испытаний,2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что анализатор выполнен в виде последовательно соединенных генератора, двух генераторных ключей с тремя входами, основного реверсивного счетчика с двумя входами соответственно сложения и вычитания, цифроаналогового преобразователя и компаратора с прямым и инверсным выходами, при этом первые входы генераторных ключей связаны с выходом генератора, вторые - с прямым и инверсным выходами компаратора соответственно, третьи - с первым выходом блока временных команд, выход первого ключа связан с входом сложения, а второго - с входом вычитания основного реверсивного счетчика и имеет две линии задержки, связанные своими входами с выходами гецераторных ключей соответственно, четыре схемы И с двумя входами каждая, при этом вторая и третья схемы связаны своими первыми входами с первой линией задержки, а первая и четвертая - с второй линией задержки,. ъва триггерных ключа с двумя входами, первыми из которых они связаны с выходами соответствующих генераторцых ключей, триггер, связанный своими входами с выходами триггерных ключей, прямым выходом - с вторыми входами первой и третьей схем И, а инверсным выходом " с вторыми входами второй и четвертой схем И, дополнительный реверсивный счетчик с входом сложения, входом вычитания и тремя выходами, две схемы совпадения, связанные первыми входами с прямым и,инверсным выходами триггера соответственно, а вторыми - соответственно с первым выходом дополнительного реверсивного счетчика и с вторым выходом последнего, определитель нуля, связанный с третьим выходом дополнительного реверсивного счетчика, схему НЕ, вход которой связан с выходом определителя нуля, а выход - с вторыми входами триггерных ключей, выходной ключ, первым входом связанный с вторым выходом блока временных команд, вторым входом " с выходом генератора, третьим входом - с выходом определителя нуля, а выходом - с вторым входом цифрового регистратора, три схемы ИЛИ, первая из которых двумя своими входами связана с соответствующими выходами схем совпадения,а выходом - с первым входом блока7 136 временных команд, вторая двумя своими входами связана с выходами первой и второй схем И, а третья двумя своими входами связана с выходами третьей и четвертой схем И, а выходы второй и третьей схем ИЛИ связаны с входом сложения и входом вычитания дополнительного реверсивного счетчика соответственно. 3. Устройство по п,1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок временных команд имеет два триггера, имеющими установку "1" и установку "О", шесть одновибраторов, четыре линии задержки, три ключа и одну схему ИЛИ, при этом третий вход блока временных команд связан с последовательно соединенными первым одновибратором и тремя линиями задержки, первая из которых связана с четвертым выходом блока временных команд через последовательно соединенные второй одновибратор и первый ключ, вторая линия за 3 ООЗ8держки через последовательно соединенные третий одновибратор и схемуИЛИ связана с первым выходом блока,третья линия задержки через четвер-5тый одновибратор и второй ключ связана с вторым выходом блока временныхкоманд, третий вход которого черезпоследовательно соединенный пятый одновибратор и третий ключ связан спервым входом циФрового регистра,шина "Пуск" подключена к шестомуодновибратору, выход которого связанс входом четвертой линии задержки ивходом установки "1" первого триггера, выход последнего связан с вторымивходами трех ключей и пятым выходомблока временных команд, выход четвертой линии задержки связан с входомустановки "1" второго триггера, выход которого связан с шестым выходомблока временных команд, а входы установки "О" обоих триггеров связаныс первым входом блока временных кор 5 манд,